第4919期:第01版 封面

全新磁驱动高速软体机器人问世

据英国《通讯·材料》杂志发表的一项机器人最新研究,欧洲科学家团队报告研发一种磁驱动的新型高速软体机器人。这种机器人可以超快速地完成行走、游泳、漂浮和捕捉活体苍蝇,将在生物组织工程与生物力学领域得到广泛应用。

此次,德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫研究中心的科学家丹尼斯·马卡罗夫、奥地利约翰·开普勒林茨大学马汀·卡尔滕博纳及他们的同事,展示了磁驱动高速软体机器人的设计原理、材料和制作工艺。他们在机器人体内嵌入微小的磁体,快速响应磁场,使机器人可以根据它们具体的形状移动。在演示中,机器人可高速完成行走、游泳、漂浮和捕捉活体苍蝇等运动。譬如,一个花形机器人在一只苍蝇触发陷阱后捕捉了它,随后张开磁驱动的八臂又释放了它;一个三角形机器人可以在空中快速自我卷曲并向前行走;一个六臂机器人可以抓取、运输和释放无磁性物体;模拟蝠鲼形态的机器人可以在水中带着物品游泳;而放置于透明玻璃管中的四臂机器人,可在3.7mT磁场作用下漂浮。

研究人员表示,这种设计取得了迄今已报道的软体机器人最高的比能量密度,这对于低磁场下的高速驱动很关键。

这种机器人可快速适应各种环境条件,在有限的环境中激发生物医学潜能,并可以作为模型系统来开发受自然启发的复杂动作,同时,这些机器人也可用于生物组织工程——作为更大的机器人系统的组成成分,或可用于研究高速行动生物体的生物力学响应。(张梦然)